Souřadnicový stroj: popis

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Souřadnicový stroj může mít 3 nebo více os. V nejjednodušším případě se jedná o horizontální, vertikální a rotační pohyb. 5osé systémy jsou optimálním řešením umožňujícím zpracování nejsložitějších produktů. Ke stávajícím nápravám lze přidat naklápěcí nebo otočné mechanismy pro specializovanější aplikace.

Přiřazení víceosých systémů

Souřadnicový stroj má nezávislé osy, které současně orientují nástroj a součást vzhledem k němu. Mezi další osy patří sestava proti vřetenu, rotace stolu, mechanismy pro vykládání a nakládání obrobků. Řízeno ovladači stroje.

Souřadnicový stroj má takový název kvůli přesnosti vytváření otvorů na povrchu obrobku podél jakékoli osy systému. Zpravidla se stůl pohybuje ve dvou souřadnicích a nástroj se pohybuje svisle ve třetí. Přidejme možnost otáčet samotný díl a měnit nakloněnou plochu.

Souřadnicový stroj je vybaven dvěma přídavnými osami, které pohybují samotným nástrojem ve dvousouřadnicovém systému, což vám umožňuje vytvářet i ty nejsložitější drážky a otvory.

Klasické symboly

Všechny CNC stroje se snaží vyrábět se standardními názvy os. Výrobce však může písmenné označení podle svého uvážení změnit. Stalo se, že horizontální pohyb je spojen s latinským písmenem X, Y častěji hraje roli vertikální projekce, ale na 5-souřadnicových systémech je tato osa druhým směrem pohybu stolu.

Posun svisle a ve směru pohybu nástroje k dílu je označen latinkou Z. Navíc ke zvýšení počtu poloh dochází ve směru od obrobku. Osa C je častěji označována jako rotační pohyb, častěji se toto označení používá pro válcové zpracování.

Další osy jsou přiřazeny podle pokračování abecedy. Rotačnímu kotouči nástroje je však přiřazeno písmeno A. Protivřeteno je označováno jako písmeno E. Další názvy volí výrobce stroje podle svých preferencí.

Různé možnosti náprav

Souřadnicová frézka se s každou přidanou osou prodražuje. Pohyb samotného nástroje po dvou souřadnicích dává skvělé možnosti pro řezání na těžko dostupných místech. To však musí být odůvodněno z hlediska technologie.

Přidání rotace samotného nástroje často snižuje pevnost celé konstrukce a takové systémy se stávají méně odolnými. Čím méně kinematických spojení je přítomno, tím je spolehlivějšístroj a je schopen zpracovávat houževnatější materiály. Racionálnějším řešením by bylo nedoplňovat rotaci nástroje, ale zvolit modely s otočným stolem.

Poslední verze stroje otáčí větší celek, ale tento model bude nepochybně dražší. Důležitá charakteristika souřadnicové vyvrtávačky však zůstává: strukturální tuhost a spolehlivost. Tento parametr se snižuje při zpracování dílů podle hmotnosti přesahující normální povolené parametry.

Víceosé schopnosti

Souřadnicová vrtačka vám umožní získat složité díly:

• Šéfové, nepravidelné díry.
• Tvarované povrchy, výrobky pro tělo.
• Ozubená kola, ozubená kola, oběžná kola, rotory.
• Výztužná žebra se snadno zpracovávají.
• Otvory v libovolné projekci pod různými úhly, drážky, závity.
• Všechny složité díly vyžadující zakřivené obrábění.
• V jednom cyklu lze obrobit celý povrch obrobku.

V poslední době se k přidržování obrobku sáním vzduchu široce používají vakuové stoly. Klasické spojovací prvky se již nepoužívají, což zkracuje čas na odstranění a instalaci nového obrobku.

Kompletní výrobní proces

CNC frézka pracuje podle standardního algoritmu. Nejprve se vytvoří model budoucího dílu na papíře nebo osobním počítači. Následuje přenos rozměrů a obrysů přes aplikaci do strojově srozumitelné podoby vektorové grafiky. Programátor nastavísměr pohybu nástroje, vkládá technologické pauzy. Vybírá typ nástroje, rychlost zpracování, přesnost polohování rotačních os.

Po převedení modelu na strojové kódy je stroj připraven k řezání dílu. Předtím ale následuje odladění programu. Nejprve se provede 3D zpracování pohybů a kontrola výsledku. Poté se při omezeném posuvu spustí cyklus automatizace bez otáčení hlavní sestavy - vřetena. Pokud vše proběhne hladce a bez odchylky trajektorie pohybu, pak začne řezání součásti.

Je třeba mít na paměti, že žádný CNC stroj nemůže být fyzicky chráněn před neznalými. V nejlepším případě výrobci poskytují měkké bezpečnostní spojky proti mechanickému poškození. Ale i taková malá porucha může vést k dlouhé odstávce zařízení. Proto musí být všechny údaje zadané do programu zpracování smysluplné a vypočítané. Podobně se chovají při přidávání korektorů pro opotřebení nástroje a kompenzaci vůle.

Nástroje pro vytváření programů a export do stroje

Souřadnicový stroj, stejně jako běžný, má vnitřní paměť a sadu standardních rozhraní, která umožňují „vyplňovat“řídicí programy přes konektory: USB, COM, Flash-card, Ethernet, bezdrátové metody. Všechny výše uvedené způsoby nahrávání programů jsou volitelnými možnostmi a zvyšují náklady na vybavení. V nejjednodušším případě lze stroj ovládat přes starý počítač pomocí nainstalované řídicí desky a příslušnéhoaplikací. Tato implementace je nejdostupnější, ale pro organizaci správného provozu všech uzlů jsou zapotřebí značné znalosti v oblasti konstrukce obráběcích strojů.

CAD/CAM aplikace se používají k vytváření řídicích kódů. Jejich výběr je obrovský, k dispozici jsou i bezplatné možnosti od předních výrobců obráběcích strojů. Při sériové výrobě dílů je však potřeba celý tým pracovníků složený z konstruktéra, programátora, seřizovacího technologa a opraváře. Jak ukázala praxe, jedna osoba se nebude moci současně zapojit do automatizovaného cyklu a vylepšit stávající proces zpracování. Pomocí aplikací tato možnost částečně vznikla, ale zatím neexistuje univerzální prostředek, který by vylučoval lidskou účast na výpočtech parametrů finálního produktu.

Technologické odstavení

Přestávky ve zpracování součásti jsou nutné k odstranění nahromaděné chladicí kapaliny a třísek z oblasti řezu, ke kontrole parametrů a externí kontrole integrity nástroje. Jsou také potřebné pro intenzivní zpracování, kdy ochlazení zahřátých částí obrobku nějakou dobu trvá.

Programátor automatického zastavení přispívá k potvrzení akce operátorem. Takto je sledována přítomnost zaměstnance v blízkosti stroje během provozu. Navíc je zavedena pauza pro kontrolu spolehlivosti chapadel během vykládání nebo po nakládání obrobku.

Rozsah použití

Víceosé stroje požaduje téměř každývýrobce kovových výrobků, nábytku, plastů, unikátních výrobků. Největší počet souřadnicových systémů je v automobilovém a leteckém průmyslu, kosmickém průmyslu. Také takové stroje lze vidět na místech pro řezání listového materiálu.

Vertikální víceosá centra jsou mobilní a snadno se instalují na rovném terénu na novém místě. Výrobci kladou možnost modernizace zařízení přidáním os, respektive je nutné zvýšit paměť, počet vstupů na deskách rozhraní. Ze 3osého středu lze snadno získat 5 nebo 6osé systémy.

Růdy vozů

Víceosé systémy se používají pro více než jen výrobu otvorů a obrábění kovů. Řízení souřadnic lze implementovat pro následující účely:

• Souřadnicová bruska je postavena na podobném principu.
• Tiskový systém PCB může mít podobnou strukturu.
• Automatické lakování aut a dalších dílů.
• Vyplňování formulářů různými materiály se provádí podle souřadnicové sítě.

Na základě hotového stroje existuje mnoho řešení pro úzké úkoly ve výrobě. Specialisté výrobních společností jsou schopni některé modely upravit a poskytnout jim roboty, komprese pro uchycení dílů nebo provést složitější projekt.